Molto spesso abbiamo sentito addetti ai lavori parlare di quanto sia importante comprendere al meglio come gestire il software. Lo stesso Cyril Abiteboul, intervistato da DailySportscar, ha sottolineato questo aspetto.
Non sono pochi i costruttori che hanno agito proprio su questo aspetto con dei Joker appositi. Cadillac ha svolto un lavoro simile, andando ad enfatizzare l’importanza di un componente così nascosto. Proprio grazie al software si possono osservare delle differenze importanti tra i vari costruttori; andiamo a vedere nel dettaglio come può fare la differenza.
WEC – Gestione Software: perchè e come può fare la differenza
Analizzando i regolamenti LMH e LMDh di WEC e IMSA si notano importanti differenze, ormai chiare a tutti. Globalmente, le LMDh hanno a disposizone molti più elementi standard, perciò non lavorabili in fabbrica. Non a caso, la discrepanza viene spesso e volentieri dal software, in grado di fare una grande differenza nella gestione della potenza. Infatti, non si tratta solamente di quanta velocità hai; bensì, di come la gestisci.
Se la parte hardware non può essere lavorata, a meno che di interventi tramite l’uso di Joker, molto si può fare agendo sul software. Prima, però, bisogna analizzare il layout delle componenti all’interno dei prototipi, in modo da avere un’idea complessiva più chiara.
Una volta dato l’input, la potenza viene gestita dalle centraline: la ECU (Engine Control Unit), che si occupa del motore endotermico, e la HCU, che si occupa invece della parte elettrica (Hybrid Control Unit). Come è facile immaginare, la ECU gestisce fattori come l’apertura delle farfalle, l’iniezione del carburante, la coppia disponibile; la HCU, invece, controlla elementi come la MGU, gli inverter, il recupero di energia.
Si intuisce il compito essenziale del software: sta ad esso gestire la potenza in uscita dal motore endotermico e dal motore elettrico, assieme a tutta la parte di rigenerazione, rimanendo all’interno dei limiti imposti dal regolamento. La potenza elettrica, però, prima di giungere al motore MGU, passa per l’inverter. Il suo compito è quello di convertire la potenza presente nella batteria, in modo da far lavorare in simbiosi le due componenti (batteria e MGU).
Senza di esso la batteria non potrebbe fornire la sua energia elettrica; allo stesso modo, la MGU non potrebbe ricaricarla nelle fasi di lift. La conversione da corrente continua (della batteria) a corrente alternata (della MGU) è un passaggio fondamentale per la generazione di velocità e coppia. Il software, quindi, agisce direttamente sull’inverter, che interviene a sua volta sul motore.
Si capisce, quindi, come il software sia l’architetto di tutta la fase di erogazione della potenza dalle Power Unit. Il tutto deve essere svolto rimanendo all’interno delle norme imposte dal regolamento tecnico. Lo stesso software, una volta ricevuto l’input dal pilota, agisce secondo i limiti imposti dal BoP, prendendo in considerazione altri fattori, quali condizioni della pista, energia disponibile, strategia.
WEC – Gestione Software: il vantaggio di Ferrari
Il software, quindi, tramite il torque shaping gestisce e modula la coppia in uscita dal motore endotermico e dalla MGU. Si vogliono evitare, ovviamente, fenomeni come pattinamento o eccessivo consumo di energia. A livello elettrico, quindi, si capisce quanto sia complesso fare la differenza nel regolamento LMDh.
Inverter, HCU, MGU, cablaggi e sensori sono tutte componenti standard Bosch, assieme alla trazione, vincolata al posteriore. I vantaggi, quindi, sono quasi esclusivamente collocati nella gestione del software. Dall’altra parte ECU e ICE sono entrambi componenti liberi, progettabili liberamente dai singoli costruttori.
Passando a Ferrari, la casa di Maranello ha un vantaggio proprio nella gestione degli spazi e della potenza. Sulle 499P, a differenza delle altre vetture, che montano una soluzione più comune, è presente una controllo del motore elettrico a sei fasi. L’inverter, quindi, è caratterizzato da sei fili controllati separatamente, contro i più comuni tre.
Ciò permette un controllo migliore della potenza elettrica, riducendo le vibrazioni meccaniche e migliorando la tanto importante efficienza, figlia di una migliore gestione del flusso. Su Racecar Engineering si legge come l’inverter della 499P sia integrato all’interno della batteria, migliorando la gestione degli spazi e del peso. Questo è uno dei vantaggi di aderire al regolamento LMH, che assicura una migliore libertà e attenzione ai dettagli.
Con efficienza intendiamo il massimo sfruttamento della potenza a disposizione, il che singifica sprecare meno energia possibile. Ovviamente, da un inverter efficiente ne consegue una buona gestione delle temperature, quindi una vita allungata degli elementi e del sistema di raffreddamento.
Ferdinando Cannizzo ha parlato in merito alla soluzione della casa modenese: “C’è una ricerca importante nei materiali del motore elettrico, nella potenza elettronica dell’inverter e nel modo di associare quest’ultimo e l’MGU nel modo più efficiente possibile” dichiara l’Head of Endurance Cars. “Più efficiente è il controllo, e migliore è per la vita dell’inverter, visto che per la stessa potenza si genera meno calore il che corrisponde a temperature delle componenti elettroniche più basse, e meno richiesta al sistema di raffreddamento” spiega Cannizzo.
Tutto ciò va sommato alla complessità dell’intera parte elettrica, caratterizzata da circa 300 sensori sulle 499P, controllati da delle centraline di controllo posizionate principalmente nella zona del cockpit. Il primo software della centralina di controllo della macchina rilasciato risale a maggio 2021. Interessante anche lo sviluppo di sistemi di recovery, per sopperire a malfunzionamenti dell’elettronica (come a Le Mans 2023, nel corso delle ultime soste).
WEC – Gestione Software: la trazione anteriore delle LMH è davvero un vantaggio?
Le LMH sono vincolate da regolamento a installare all’anteriore una MGU-K, che fornisce la potenza alle ruote anteriori alle velocità superiori ai 190 Km/h. Questo rappresenta sicuramente un vantaggio alle alte velocità, ma anche una serie di complicazioni da gestire.
Come riportato dai piloti, avere il boost della trazione anteriore alle alte velocità, quindi in sezioni simili all’ultima parte delle curve Porsche a Le Mans, genera del sottosterzo. Ne parlava Antonio Giovinazzi, sottolineando come alle alte percorrenze si riesce a percepire la ‘spinta’ aggiontiva dell’anteriore.
Cannizzo continua, sempre a Racer Engineering, a parlare dei vantaggi e degli svantaggi di avere una trazione completa sopra ai 190 Km/h: “Quando hai un motore anteriore, devi calibrare la sua velocità a quella delle ruote. Alla massima velocità ruotano a circa 3000 rpm, mentre quando posizioni un motore elettrico posteriormente gira alla velocità del motore, che è il triplo” spiega l’ingegnere.
“Nel nostro caso dobbiamo scendere da 25000 rpm a 3000 rpm: è una riduzione troppo grande. Il motore elettrico posteriore è più complesso da gestire, visto che deve seguire il motore e non le ruote come quello anteriore. Ci sono problemi diversi” riflette Cannizzo; “Ma loro possono applicare la coppia con il sistema ERS e combinarlo con il motore in accelerazione e frenata“.
Avere l’MGU al posteriore, inoltre, sposta l’attenzione solamente ad un asse, quello posteriore. “Non hanno limitazioni nell’applicazione la potenza dell’ERS, così possono ridurre le risposte attardate del motore ai bassi regimi. C’è una bella differenza tra LMH e LMDh, e le LMH con un motore più grande sono favorite ma svantaggiate rispetto alle LMDh. Il motore della Valkyrie è un buon compromesso“.
Quest’anno cambieranno molte cose nel panorama WEC e IMSA. Molti introdurranno dei Joker; Genesis entrerà con una nuova vettura, e Abiteboul ha sin da subito sottolineato l’importanza di investire risorse in tale direzione. Toyota, inoltre, si presenterà in Qatar con la nuova TR010 Hybrid, imparentata con la anziana GR010 Hybrid. Tutto ciò si tramuterà in un periodo di comprensione del pacchetto, aggiunto alle nuove Michelin.
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Crediti Foto: Ferrari Hypercar, Alessio Garofoli, Luca Cappelli per Formulacritica
